高速公路路基施工技術及質(zhì)量控制措施研究

康健

（中建路橋集團有限公司，河北 石家莊 071000）

0 引言

經(jīng)濟發(fā)展離不開交通建設，因此，為滿足當前我國經(jīng)濟發(fā)展的需求，現(xiàn)階段對高速公路的建設質(zhì)量要求越來越嚴格。高速公路路基施工質(zhì)量極為關鍵，路基是公路的基礎，具有直接承載公路行車荷載的作用，如路基質(zhì)量出現(xiàn)問題，則公路的使用安全必然會遭到威脅，為保證公路路基的建設質(zhì)量，施工單位必須加強對路基施工技術及質(zhì)量控制措施的研究。

1 工程概況

某高速公路工程按照國家Ⅰ級公路標準設計，公路總長度為55.8km，設計為雙向四車道，路基寬度為26.5m，行車速度設計為100km/h。由于該工程線路較長，路基施工中面臨的地形條件復雜，且工程量巨大，而路基作為整個公路結(jié)構(gòu)的基礎，其施工質(zhì)量直接決定公路的整體性能，因此，為保證該公路路基的施工質(zhì)量，要求施工單位嚴格控制路基施工各個環(huán)節(jié)，采取合理的措施保證施工質(zhì)量。

2 路基施工及質(zhì)量控制

2.1 挖方路基施工

2.1.1 土方開挖

（1）土方開挖采用挖掘機和推土機同步進行，開挖前先安排檢測人員對開挖的土層情況進行調(diào)查，明確每層土的基本性質(zhì)，并根據(jù)調(diào)查結(jié)果制定具體的開挖方案和施工要求，然后根據(jù)要求分層開挖。開挖過程中，施工人員要注意對周邊構(gòu)筑物及管線的保護，避免對其造成損傷，當土方開挖至工程邊坡位置時，停止機械開挖，改用人工開挖的方式作業(yè)。

（2）土方開挖過程中，對于路基與邊坡連接的位置，要提前預留一定的土方，以保證邊坡的穩(wěn)定性。當土方開挖至距離設計深度30cm 的位置時，停止機械開挖，采用人工開挖的方式挖至坑底，人工開挖時要做好基坑的支護工作，避免發(fā)生基坑坍塌、變形等安全事故。如開挖后其深度超出設計要求，需及時采用原土或合格的土料回填并壓實，開挖施工得到的所有土方全部堆放至坑邊2m 外的位置，待堆積一定的土量后，利用運輸車將土方運輸至指定的位置處理[1]。

2.1.2 石方開挖

（1）本次路基施工石方開挖主要采用爆破的方式。先利用炸藥將巖石破碎成小粒徑碎石，然后利用挖掘機將碎石挖出，并運送至指定的位置處理。根據(jù)專業(yè)人員對施工場地的地形、周圍環(huán)境以及其他因素的綜合對比，最終確定主體采用深孔松動爆破法施工，局部位置采用光面爆破法施工。深孔松動爆破施工前，根據(jù)爆破方案先在巖石上鉆孔，鉆孔布設成梅花形，鉆孔方向與炮孔方向一致，鉆孔后采用間隔裝藥法，將炸藥放置于孔底位置，裝藥量可根據(jù)爆破范圍綜合確定，最后在專業(yè)人員指揮下爆破施工。

（2）爆破施工屬于危險作業(yè)，此項工作應由具有相應從業(yè)資質(zhì)的人員負責指揮。在爆破施工前，施工單位擬定的爆破施工方案須經(jīng)專家論證，并同時制定專項應急方案，以保證整個過程的安全性。巖石爆破時，要確保爆破范圍內(nèi)人員全部撤離后才能引爆炸藥，待巖石爆破后，必須安排專業(yè)人員檢測是否存在盲炮現(xiàn)象，確認爆破場地安全后，才能安排施工人員和機械入場，對爆破后的碎石進行開挖[2]。

2.2 填方路基施工

2.2.1 路基填料選擇

（1）填方路基施工第一步先要選擇合適的填筑材料，結(jié)合對本工程填方段地形、水文條件、環(huán)境等因素的分析，選擇的填料包括碎石材料與土質(zhì)材料，其中碎石材料最大粒徑不得超過31.5mm，采用的碎石全部為經(jīng)挖方段爆破開挖后得到的碎石，主要用于路基底層的填筑施工，已發(fā)生風化問題的碎石材料不得用于施工。采用的土質(zhì)材料主要為土方開挖獲得的優(yōu)質(zhì)土料以及經(jīng)采購得到的機制砂，不同的土料不得混合填筑使用，獲取的土料主要用于路基的頂層填筑中。

（2）不同位置的填料其性能要求均不相同，由開挖獲取的填料使用前要經(jīng)過必要的處理，使其粒徑、含水量等性能滿足要求。對填筑使用的所有填料施工前要進行試驗檢測，作為路基底層的碎石填料其CBR值不得小于16，作為路基頂面的土質(zhì)填料其CBR 值不得低于8，經(jīng)檢測不合格的填料不得用于填筑施工，經(jīng)檢測合格的填料采用運輸車運送至填筑場地[3]。

2.2.2 填筑整平

（1）運送施工場地的填筑材料采用分層填筑壓實的方法施工。首先開展路基底層填料的填筑施工，填筑前需根據(jù)填筑高度、范圍、寬度等參數(shù)在施工場地進行測量放樣，并在場地內(nèi)利用石灰劃分方格，卸料時將填料堆卸至劃好的方格中即可，卸料后安排施工人員利用推土機將填料攤鋪開來，攤鋪高度需滿足設計要求。

（2）填料全部攤鋪平整后采用平地機整平處理。整平施工時先調(diào)整平地機的鏟刀傾斜角以及平面角，其平面角的范圍調(diào)整在35～75°，然后開啟平地機對已攤鋪的路基進行整平施工，每層整平結(jié)束后，要安排施工人員對其平整度進行檢查，針對局部不平整的位置，可采取精平處理措施，驗收合格后開始碾壓施工，每層碾壓完成且經(jīng)檢查壓實度滿足要求后，方可開始下一層填料的攤鋪整平，直至路基施工完成[4]。

2.2.3 路基壓實

本工程路基碾壓采用大型振動壓路機和光輪壓路機組合完成，其中振動壓路機的噸位為40t，光輪壓路機的噸位為25t。碾壓時先采用光輪壓路機碾壓1～2遍，穩(wěn)定路基填料后再采用大噸位的振動壓路機碾壓6～8 遍即可。碾壓過程中需適當灑水，從而達到浸濕填料的目的，以減少填料之間的摩擦力，有利于更好地壓實，通過碾壓后的路基，其壓實度、強度、承載力均可得到有效提升。為明確其碾壓質(zhì)量，待整體路基碾壓結(jié)束后，要安排人員檢測壓實度，路基底層的壓實度應不小于93%，路基頂層的壓實度應不小于95%，如不滿足壓實度要求，則施工單位需增加碾壓次數(shù)，直至合格為止。

2.3 質(zhì)量控制措施

2.3.1 做好邊坡防護

（1）路基邊坡位于公路兩側(cè)，對路基整體的穩(wěn)定性有重要的影響，如路基邊坡存在失穩(wěn)、塌陷等問題，則路基勢必會發(fā)生質(zhì)量問題，從而影響人們的出行安全，因此，為保證路基的施工質(zhì)量，施工單位在路基施工中要注意對路基邊坡的防護。邊坡防護主要可以采取3種方法，分別為沖刷防護、坡面防護以及支擋防護。其中沖刷防護主要是為了避免邊坡遭受雨水的沖刷，因為邊坡存在一定的坡度，在遭受雨水沖刷時，邊坡的土體會在雨水的沖刷下而失穩(wěn)，從而引發(fā)安全事故。針對此類問題，施工單位可在邊坡表面鋪設一層土工格柵，以加強邊坡的穩(wěn)定性，從而避免邊坡遭受雨水的沖刷[5]。

（2）坡面防護主要是對邊坡表面進行保護，如施工單位沒能做好坡面防護，就會導致邊坡坡面出現(xiàn)風化問題，從而慢慢地使邊坡失穩(wěn)，最終引發(fā)安全問題。坡面防護主要分為土質(zhì)坡面和石質(zhì)坡面2種，土質(zhì)坡面可選擇種植草木的方式，根據(jù)邊坡的土質(zhì)選擇合適的植物種類，通過植物增加坡面土體的穩(wěn)定性，同時實現(xiàn)對環(huán)境的保護；石質(zhì)邊坡可選擇砌石的施工方式，以增加石質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性。

（3）目前路基邊坡支擋防護主要采用擋土墻的形式，根據(jù)不同的邊坡條件，擋土墻可以分為重力式擋土墻、懸臂式擋土墻、垛式擋土墻以及板柱擋土墻等。其中重力式擋土墻多用于地基承載力好的路基段，由水泥混凝土結(jié)構(gòu)制作而成；懸臂式擋土墻以及板柱擋土墻多用于地基承載力較差的路基段，是采用鋼筋和水泥混凝土制作而成；垛式擋土墻是采用預制構(gòu)件拼裝而成，其高度可自由調(diào)節(jié)，可用于各種路基段，根據(jù)本工程路基邊坡的條件，應選擇重力式擋土墻與懸臂式擋土墻相結(jié)合的方式開展邊坡防護。

2.3.2 做好路基排水

（1）為保證路基整體質(zhì)量，施工中應注意做好路基排水系統(tǒng)的建設。路基排水系統(tǒng)是由地面排水、路面排水以及地下排水3部分組成。其中地面排水的主要方式為排水溝，排水溝位于路基兩側(cè)位置，采用漿砌片石結(jié)構(gòu)鋪筑而成，排水溝的深度及寬度應根據(jù)路基的排水量綜合確定，當路基施工中遇到下雨天氣時，積攢的雨水可匯集至路基的排水溝，然后通過排水溝將積水排出路基范圍，從而避免遭受積水的侵擾。

（2）路面排水主要采取急流槽的排水方式，其主要作用是將路基表面存在的積水匯集至急流槽，而急流槽與路基排水溝相連，可將積水排放至排水溝，從而實現(xiàn)路基表面排水的目的。急流槽主要位于路基兩側(cè)的路肩位置，每間隔30～50m設置一處，為保證路基表面積水可以實現(xiàn)匯集至急流槽的目的。路基結(jié)構(gòu)內(nèi)部可設置排水墊層，同時在路基施工時增加路基的坡度，從而保證積水的順利匯集[6]。

（3）路基下方存在大量的地下水，如地下水位過高，則路基底部的填料會長期遭受地下水的沖刷，導致路基底層的填料穩(wěn)定性下降，從而引發(fā)各種病害，嚴重影響公路的使用安全，因此，施工單位要做好地下排水措施，避免路基地下水的侵擾。本工程地下排水可通過設置盲溝和暗井的方式，當?shù)叵滤簧仙龝r，上升的水位會通過盲溝和暗井排放至路基邊溝，并排出路基范圍，從而避免地下水的侵擾。

2.3.3 做好準備工作

（1）路基施工前如沒有做好充分的準備工作便開始施工，則路基施工中極易發(fā)生各種問題從而影響路基的建設質(zhì)量，因此，為保證路基施工質(zhì)量，施工前應做好準備工作。首先施工單位在路基施工前要對公路區(qū)域進行全面調(diào)查研究，并對設計圖紙進行復核，然后根據(jù)施工周期、質(zhì)量、成本等基本要求制定完善的施工方案，組織施工人員進行技術交底工作，明確施工中各自的職責與任務，從而保證路基施工時可按照既定的施工方案開展施工。

（2）路基填筑施工中需要使用大量的填料，如采用的填料質(zhì)量不合格，則路基施工完成后的質(zhì)量必定會大打折扣，因此，路基施工前要做好填筑材料的準備工作。本次路基填筑采用的填料大多為挖方得到的原材料，針對此類材料，施工單位施工前要做好處理工作，使用前應根據(jù)施工要求對填料進行必要的篩選與檢驗，以保證其性能滿足施工要求[7]；對從廠商采購得到的機制砂材料，采購前施工單位應對生產(chǎn)商的資質(zhì)詳細調(diào)查，并要求生產(chǎn)方出具產(chǎn)品質(zhì)量合格證及生產(chǎn)許可證，生產(chǎn)后的原材料應進行抽樣檢測。

（3）路基施工采用的機械設備眾多，包括運輸車、推土機、平地機、壓路機等，如施工單位在路基施工中采用的機械設備存在故障，則會導致路基施工質(zhì)量產(chǎn)生差異，因此，施工前應做好機械的準備工作。應在施工機械使用前明確設備的基本參數(shù)與性能，不滿足施工基本要求的機械設備嚴禁使用，還要安排專業(yè)人員對機械進行定期的維護與維修，保證設備可以正常運行[8]。

2.3.4 做好軟基處理

由于本公路工程施工任務量大，公路長度達55.8km，在公路路基施工中不可避免地會遇到軟基問題，如施工單位在路基施工前沒能對軟基進行合理地處置，則路基施工后可能會因地基承載力不足而發(fā)生沉降、坍塌等問題，因此，為避免此類問題的發(fā)生，施工單位在路基施工過程中必須做好軟基處理工作。根據(jù)前期的勘察結(jié)果對不同的軟基問題制定具體的處理方案，如針對軟基深度較淺且范圍較小的區(qū)域，可采取換填法；針對軟基深度較大的區(qū)域，可采取水泥旋噴樁法；針對淤泥段軟基區(qū)域，可采取設置砂井法。通過不同的處理措施以增加地基的承載力，從而保證路基施工質(zhì)量。

3 結(jié)語

施工單位合理地應用路基施工技術并做好其質(zhì)量控制工作，不僅能有效地保證路基的施工質(zhì)量，確保公路的使用安全，還能保證公路的使用壽命。因此，在公路施工中施工單位應重視對路基施工技術的研究，施工中要加強對施工方案的落實，并做好質(zhì)量控制工作，以確保公路路基的施工質(zhì)量，保證公路的使用性能，為我國公路建設的發(fā)展打下堅實的基礎。